В обувном и кожгалантерейном производстве широко используются различные аппретуры и лаки, отличающиеся в основном видом используемых пленкообразующих веществ и растворителей. По виду пленкообразующих веществ различают шеллачные, казеиновые, поливинилбутиральные и поливинилацетатные аппретуры, а также нитроцеллюлозные, глифталевые и идитоловые лаки. По виду применяемых растворителей различают спиртовые и водные лаки и аппретуры.
Давно применяющийся в промышленности шеллак является продуктом жизнедеятельности насекомых, живущих на лаковой пальме, произрастающей в Индии. Его чешуйки (шток-лак) собирают и промывают. По химическому составу шеллак представляет собой сложный эфир алейретиновой кислоты и смоляных таннолов. Температура плавления его 115—120° С. Пленки, на основе шеллака обладают высоким блеском, эластичны, достаточно прочны, морозо- и теплостойки. Шеллак не растворяется в воде, что сообщает пленкам на его основе водостойкость.
Цвет природного шеллака — коричневый. Он влияет и на цвет образующихся отделочных пленок. Для приготовления бесцветных аппретур и лаков используют отбеленный шеллак, получающийся из неотбеленного шеллака путем обработки его хлорной известью или серноватистокислым натрием. При этом наблюдается частичная деструкция молекул шеллака, в результате чего качество отбеленного шеллака и пленок на его основе оказывается ниже, чем качество неотбеленного шеллака. Поэтому там, где возможно, желательно использовать неотбеленный шеллак.
Казеин выделяется путем коагуляции из обезжиренного молока и по химическому составу представляет собой белок. В чистой воде нерастворим, но очень сильно в ней набухает (может поглотить до 800% воды). Это делает пленки на его основе совершенно неводостойкими. Качество отделочных покрытий на основе казеина сравнительно невысокое, и применяются они только из-за того, что некоторое количество кож выпускается с казеиновым покрытием. К достоинствам казеиновых покрытий относятся хорошие гигиенические свойства, а также кожеподобный вид, который они придают поверхностям даже из искусственных материалов.
Из синтетических полимеров в качестве пленкообразующих наибольший интерес представляют иоливииилацетат (ПВА) и поли-винилбутираль (ПВБ). Оба полимера белого цвета, хорошо растворимы в этиловом спирте. Пленки на их основе обладают повышенным блеском, эластичны, морозостойки, устойчивы к действию воды, отличаются высокими адгезионными свойствами, прозрачны и бесцветны.
Из других синтетических продуктов интересен гипан. Это линейный сополимер акрилата натрия, акриламида и акрилонитрила в соотношении 8:1:1. Гипан растворим в воде и может заменять в аппретурах и красках казеин.
При отделке изделий из кожи используются также нитролаки на основе нитроцеллюлозы — продукта дополнительного нитрования природной целлюлозы (древесной или линтерной) азотной кислотой. Для изготовления лаков и нитроэмалей применяется продукт неполного нитрования с содержанием азота 10,7—11,2%, выпускаемый под маркой коллоксилин ВВ (высоковязкий, линтерный). Он растворим в смеси органических растворителей — бутилацетате, ацетоне и этиловом спирте. Покрытия на его основе имеют сильный блеск, прочны и устойчивы к истиранию, абсолютно водостойки, но совершенно не гигиеничны и малоэластичны даже с пластификаторами, придают изделиям клеенчатый вид.
Для придания эластичности пленкам в состав аппретур и лаков вводят пластификаторы, к которым относят дибутилфталат (ДБФ), глицерин, ализариновое масло. Последнее представляет собой сульфированное касторовое масло и является не только пластификатором, но и эмульгатором, надежно стабилизирующим водные аппретуры.
Некоторые из пленкообразующих веществ, например неотбеленный шеллак и казеин, придают растворам и пленкам свою специфическую окраску: шеллак — коричневую, казеин — серую. Аппретуры на их основе без добавления красящих веществ называют неокрашенными. В некоторых случаях используют окрашенные аппретуры, в состав которых входят красящие вещества. Из этой группы в основном применяют черные водные казеиновые аппретуры для отделки изделий из черных кож с казеиновым покрытием. В качестве черного красителя используется нигрозин.
Специфическими веществами, входящими в состав аппретур, являются пептизаторы, способствующие растворению в воде пленко-образующих веществ. Дело в том, что природные пленкообразующие вещества — шеллак и казеин — имеют кислую реакцию в воде, поэтому растворяются только в слабощелочных водных растворах. Вместе с тем при применении сильных щелочей наблюдается деструкция пленкообразующих веществ, что недопустимо.
Для растворения шеллака в воде достаточно небольшого количества щелочи (пептизатора), соразмерного с кислотным числом шеллака. В этом случае происходят омыление и нейтрализация молекул шеллака.
Нейтрализованные молекулы шеллака легко растворяются в воде и дают устойчивые растворы. В сильных щелочах, таких как едкий натр, молекула шеллака расщепляется, образуется густой раствор темного цвета, не дающий блестящей пленки.
Наилучшим омыляющим средством (пептизатором) является три-этаноламин N(C2H4OH)3, так как он может реагировать только со свободными кислотными группами шеллака, поэтому его избыток не опасен. Интересно также, что триэтаноламин действует и как пластификатор. Из других пептизаторов можно отметить буру Na2B.,07 (тетраборокислый натрий) и бикарбонат натрия NaHCO„.
Аппретуры и лаки изготовляют путем последовательного растворения компонентов в растворителе. Вместе с тем аппретуры на обувные предприятия могут поступать и в сухом виде, например так называемая шеллачная композиция, состоящая из 70% отбеленного шеллака с пластификатором и 30% ализаринового маета.
Подобные сухие аппретуры легко и быстро растворяются даже без применения специальных мешалок.
Показателями качества аппретур являются сухой остаток в процентах (концентрация), вязкость в градусах Энглсра, скорость высыхания в минутах.
Сухой остаток определяют путем высушивания навески аппретуры при температуре 100—105° С . Для большинства аппретур сухой остаток должен быть 10—18% в зависимости от состава.
Вязкость по Энглеру определяется в вискозиметре ВУ, принцип действия которого основан на скорости истечения жидкости. Вязкость разных аппретур колеблется в пределах 1,6—5° Е.
Скорость высыхания определяется временем в минутах, по прошествии которого пленка аппретуры, нанесенная на стекло, перестает быть липкой . Скорость высыхания определяется при нормальных условиях — температуре 20 ± 3° С и относительной влажности воздуха 60 ± 5% без заметного движения воздуха. Скорость высыхания различных аппретур должна быть не более 10—15 мин.